晏紅明 字俁丞

1 云南省氣候中心，昆明 650034

2 云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院，昆明 650504

1 引言

西北太平洋副熱帶高壓（以下簡(jiǎn)稱副高）是中低緯度地區(qū)大尺度反氣旋性環(huán)流系統(tǒng)，在東亞季風(fēng)系統(tǒng)中占有十分重要的地位。副高北側(cè)盛行的中緯度西風(fēng)氣流以及南側(cè)盛行的熱帶東風(fēng)氣流是鏈接中高緯度和赤道地區(qū)天氣和氣候系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。副高變化極其復(fù)雜，其面積、強(qiáng)度、南北位置和東西進(jìn)退等變化通過與周圍環(huán)流系統(tǒng)的不同配置決定著東亞季風(fēng)季節(jié)進(jìn)程、梅雨過程、中國(guó)雨帶位置，甚至?xí)绊懜邷靥鞖獾漠a(chǎn)生。近年來長(zhǎng)江流域、淮河流域、華北區(qū)域、西南區(qū)域的極端旱澇和高溫天氣等災(zāi)害性天氣的頻繁出現(xiàn)均與副高活動(dòng)密切聯(lián)系（王黎娟等, 2009; Zhou et al., 2014; Li et al., 2015;Wang et al., 2018; Liu et al., 2019）。因此進(jìn)一步研究副高變化及其影響，對(duì)于深入系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)我國(guó)天氣氣候異常變化的原因具有非常重要的科學(xué)意義。

由于副高西北側(cè)的暖濕氣流水汽輸送是影響我國(guó)夏季降水的主要通道，副高的北跳、南撤以及持續(xù)停留就直接決定著我國(guó)華南、長(zhǎng)江流域以及華北地區(qū)雨季的長(zhǎng)短或旱澇，對(duì)我國(guó)主雨帶位置的年際變化有顯著影響，因此，過去的大多數(shù)研究主要關(guān)注副高在南北方向的偏移及其影響（張慶云和陶詩言, 1999; 李建平和朱建磊, 2008; 祁莉等, 2008; 李崇銀等, 2008;韋道明等, 2011; 蘇同華等, 2017）。而事實(shí)上，東亞大部分地區(qū)處于副高西側(cè)，副高在夏季南北移動(dòng)過程中，西部的脊不僅可伸入我國(guó)大陸，也可退至西太平洋區(qū)域，副高的東西進(jìn)退會(huì)影響中高緯度長(zhǎng)波槽脊的位置和強(qiáng)度、水汽輸送路徑等的異常變化，更重要的是副高東西進(jìn)退所產(chǎn)生的擾動(dòng)還會(huì)以波列的形式向高緯度地區(qū)傳播，影響更大范圍西風(fēng)帶環(huán)流的變化，對(duì)我國(guó)大范圍旱澇和區(qū)域性天氣的異常變化也有非常重要的影響，如1998 年副高的持續(xù)偏西偏南導(dǎo)致長(zhǎng)江流域梅雨期偏長(zhǎng)，降水明顯偏多，是長(zhǎng)江流域洪澇最顯著的年份（趙思雄等, 1998）；2002 年副高的異常偏東使得西風(fēng)帶東亞槽偏東，大陸副高加強(qiáng)東進(jìn)，東亞大陸水汽輸送減弱，大陸高壓中極強(qiáng)的下沉氣流導(dǎo)致中國(guó)北方出現(xiàn)了持續(xù)高溫天氣（衛(wèi)捷等, 2004）。另外，Lu（2001）發(fā)現(xiàn)副高的東西進(jìn)退與暖池地區(qū)的對(duì)流活動(dòng)密切聯(lián)系，副高偏東有利于暖池對(duì)流活動(dòng)加強(qiáng)，偏西則有利于暖池對(duì)流活動(dòng)減弱；Lu and Dong（2001）進(jìn)一步用數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)了副高的東西進(jìn)退對(duì)暖池地區(qū)對(duì)流活動(dòng)的影響；Yang and Sun（2003）的研究也指出副高的東西進(jìn)退與長(zhǎng)江流域有很好的關(guān)系，副高偏東有利于長(zhǎng)江流域降水偏少，偏西則有利于降水偏多；作為東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)成員，Yu et al.（2007）的研究表明副高的東西進(jìn)退與東亞季風(fēng)系統(tǒng)其它成員相互作用、互為反饋。中國(guó)西南位于青藏高原向東延伸部位，副高的東西進(jìn)退對(duì)西南地區(qū)氣候也有十分重要的影響，2009 年西南地區(qū)出現(xiàn)的大范圍嚴(yán)重干旱就與副高的持續(xù)偏西變化密切聯(lián)系（晏紅明等, 2012）。最近晏紅明和王靈（2019）分析發(fā)現(xiàn)初夏副高的東西變動(dòng)與中國(guó)南部地區(qū)降水東西差異的分布密切聯(lián)系，并進(jìn)一步分析了副高東西差異對(duì)中國(guó)南部降水東西差異的影響。這些研究進(jìn)一步表明了副高東西進(jìn)退對(duì)我國(guó)天氣氣候的重要影響。

副高變化呈現(xiàn)出多時(shí)間尺度特征，在年際和年代際尺度上變化明顯，Sui et al.（2007）指出副高變化有明顯準(zhǔn)兩年周期和3～5 年低頻周期，并指出這些變化與海洋性大陸的異常下沉和赤道中東太平洋地區(qū)的海溫增暖密切聯(lián)系；很多研究也表明了副高年代際尺度上顯著的西伸特征（Sui et al.,2007; Zhou et al., 2009; Wu and Wang, 2015）。針對(duì)副高年際和年代際尺度上的變化，目前的很多工作從季節(jié)平均狀態(tài)研究了副高的變化及其影響，年際尺度變化的影響已在上述表明。最近，Liu et al.（2019）的研究表明在年代際尺度上中國(guó)東部的夏季高溫與副高密切聯(lián)系，表明1959～2016 年副高強(qiáng)度變化與中國(guó)654 站高溫日數(shù)的相關(guān)高達(dá)0.65，通過99%的置信水平檢驗(yàn)。但觀測(cè)事實(shí)表明，副高的次季節(jié)變化更加顯著，是副高變化的最主要特征之一，副高甚至不會(huì)持續(xù)某一狀態(tài)超過一個(gè)月以上（Yeo et al., 2012）。早在上世紀(jì)90 年代，很多研究就表明副高變化具有顯著的準(zhǔn)雙周振蕩（錢貞成和喻世華, 1991; 張韌和喻世華, 1992）。最近，Guan et al.（2018）研究了副高東西變動(dòng)的次季節(jié)特征及其東西變化的動(dòng)力過程，發(fā)現(xiàn)次季節(jié)尺度上副高對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水影響的信號(hào)更加明顯。本文作者在最近的分析中也發(fā)現(xiàn)，研究某一季節(jié)平均狀態(tài)下的副高變化及其影響，很難深入認(rèn)識(shí)和了解副高變化及其影響的關(guān)鍵過程，這可能與副高顯著的次季節(jié)變化有關(guān)，平均狀態(tài)會(huì)平滑掉副高季節(jié)內(nèi)變化的重要信息。因此，研究副高次季節(jié)變化特征及其影響對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)我國(guó)氣候異常的原因具有更加重要的意義。本文針對(duì)西南地區(qū)氣候，從次季節(jié)尺度研究了夏季副高變化對(duì)西南地區(qū)降水的影響，由于夏季副高脊線位置季節(jié)性南北移動(dòng)顯著，同時(shí)也根據(jù)中國(guó)夏季風(fēng)和中國(guó)雨帶季節(jié)性推進(jìn)過程的變化，將夏季分為前夏（5～6 月）和后夏（7～8 月）兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行研究。

2 資料和方法

圖1 選取的中國(guó)西南305 個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)分布Fig.1 Locations of 305 observation stations in Southwest China

本文利用中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心提供的1979～2018 年中國(guó)西南區(qū)域有完整記錄的305站逐日降水資料，其中四川91 站、云南121 站、貴州63 站、重慶30 站，站點(diǎn)分布如圖1 所示，四川西部地區(qū)資料缺損嚴(yán)重，該區(qū)域基本沒有站點(diǎn)入選；來自ECMWF（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的1979～2018 年ERAInterim 再分析高低層大氣環(huán)流資料，包括高度、相對(duì)濕度、經(jīng)向風(fēng)和緯向風(fēng)、垂直速度等逐日資料，分辨率為1.0°×1.0°（Simmons et al., 2004; Dee et al., 2011）。

分析方法采用回歸分析、合成分析、功率譜分析、流函數(shù)和波通量分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)診斷方法。為了得到資料的次季節(jié)異常變化信息，根據(jù)Krishnamurthy and Shukla (2000)和Ren et al. (2015)的濾波方法，對(duì)所有資料進(jìn)行濾波處理。首先對(duì)資料進(jìn)行五天滑動(dòng)平均，去除資料中的高頻波動(dòng)，然后去除日氣候平均，最后再去除季節(jié)異常濾除年際尺度信號(hào)，即可得到變量的次季節(jié)尺度異常值。例如對(duì)于40 年（1979～2018 年）中某一個(gè)季節(jié)（季節(jié)內(nèi)總?cè)諗?shù)為Snum）第m 年第n 天的降水資料R(m, n)，該天的氣候平均為

去除該日的日氣候平均：

再去除季節(jié)異常濾除年際尺度信號(hào)：

最后得到變量的次季節(jié)尺度異常值為

3 夏季高低層大氣環(huán)流變化特征及副高東西變化指數(shù)定義

圖2 分別為前夏和后夏500 hPa、700 hPa 和850 hPa 高低層多年氣候平均場(chǎng)。可以看到在西北太平洋地區(qū)高低層均存在一個(gè)東西向的異常反氣旋環(huán)流，中心位于西北太平洋地區(qū)，分別選取5880 gpm、3150 gpm 和1510 gpm 來表征高低層副高主體位置，可以看到在副高主體區(qū)域內(nèi)反氣旋環(huán)流和負(fù)渦度明顯。但我們也注意到，在副高主體以西的附近區(qū)域仍然為反氣旋環(huán)流并配合有負(fù)渦度，表明特征線表征的副高主體并不能完全反映副高反氣旋環(huán)流以及相應(yīng)的負(fù)渦度變化。前夏和后夏副高脊線的形狀和位置有明顯的季節(jié)變化，前夏高低層脊線主要以西南—東北走向?yàn)橹?，后夏卻以東西走向?yàn)橹?。因此，前夏至后?10°～130°E 范圍內(nèi)脊線西段的季節(jié)性北抬更加顯著，前夏一般位于15°～20°N 之間，后夏北抬到28°N 附近，但脊線東段的季節(jié)差異不明顯，特別在700 hPa 和850 hPa，前夏至后夏由南向北僅移動(dòng)了大約5 個(gè)緯距左右。

圖2 1979～2018 年前夏（左列）和后夏（右列）氣候平均風(fēng)場(chǎng)（矢量，單位：m s?1）、高度特征線（紅色線，單位：dagpm）和相對(duì)渦度（陰影，單位：10?5 s?1）:（a、b）500 hPa；（c、d）700 hPa；（e、f）850 hPa。矩形方框表示關(guān)鍵區(qū)域位置，綠色虛線表示副高脊線Fig.2 Climatology wind field (vectors, units: m s?1), height feature lines (red lines, units: dagpm), and relative vorticity (shaded, units: 10?5 s?1) in the early summer (left column) and late summer (right column) respectively at (a, b) 500 hPa, (c, d) 700 hPa, and (e, f) 850 hPa for 1979?2018.Rectangular boxes represent the regions of key areas. Green dot lines denote the ridge lines of WPSH (Western Pacific subtropical high)

判斷副高東西變化的指標(biāo)比較多，目前最常用的是500 hPa 5880 gpm 特征線西脊點(diǎn)位置（劉蕓蕓等, 2012），但由于高度場(chǎng)的年代際升高明顯，該指標(biāo)定義的副高東西變化表現(xiàn)出明顯的年代際西伸。另外，關(guān)鍵區(qū)域相對(duì)渦度也是人們?cè)诖罅垦芯恐凶畛Ｊ褂脕砗饬扛备邧|西變化的指標(biāo)之一（王黎娟等, 2005; 陸日宇等, 2007）。最近也有研究根據(jù)梯度風(fēng)近似理論，將副高西脊點(diǎn)定義在副高西邊界脊線上最大經(jīng)向風(fēng)所在的位置（Yang et al., 2017）。作者最近比較了以上三個(gè)指標(biāo)對(duì)夏季中國(guó)降水的反映能力，發(fā)現(xiàn)以上三個(gè)指標(biāo)均能很好地反映副高對(duì)中國(guó)東部降水的影響，而對(duì)于西南地區(qū)降水而言，除了相對(duì)渦度指標(biāo)可以反映西南地區(qū)降水的變化，其他兩個(gè)指標(biāo)都很難反映副高變動(dòng)對(duì)西南地區(qū)降水的影響（晏紅明和王靈, 2019）。從圖2 也可以看到，5880 gpm 特征線表明的副高主體變化不能很好反映反氣旋環(huán)流和相應(yīng)負(fù)渦度的活動(dòng)。因此，本文分析依然選取副高反氣旋環(huán)流西部及其與負(fù)相對(duì)渦度大值區(qū)相重疊的范圍作為關(guān)鍵區(qū)，用關(guān)鍵區(qū)的區(qū)域平均渦度來表征副高東西位置的變動(dòng)，前夏和后夏關(guān)鍵區(qū)域的位置如圖2 矩形方框所示?？梢钥吹皆谒x取的關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)既包含了反氣旋環(huán)流的西部，同時(shí)也包含了不同層次特征線表征西脊點(diǎn)位置，關(guān)鍵區(qū)內(nèi)的負(fù)渦度變化也比較明顯。由于低層副高變化更加穩(wěn)定和強(qiáng)大，并與水汽輸送密切聯(lián)系，對(duì)我國(guó)夏季降水有十分重要的影響（陸日宇等,2007），同時(shí)，考慮到西南低緯高原地區(qū)海拔高度影響，本文分別選取700 hPa 前夏（15°～27°N，110°～140°E）和后夏（20°～30°N，110°～145°E）兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)區(qū)域平均渦度來定義副高東西變動(dòng)指標(biāo)，分別簡(jiǎn)稱為前夏VORT-early 和后夏VORT-late 指數(shù)。

為了進(jìn)一步考察所選取的關(guān)鍵區(qū)是否能夠很好地反映副高的東西變化，選取前夏和后夏700hPa副高3150 gpm 特征線西脊點(diǎn)位置比氣候平均特征線西脊點(diǎn)位置偏東和偏西10 個(gè)經(jīng)距的年份，表示副高異常偏東年和偏西年，圖3 分別為前夏和后夏副高異常偏東和偏西年的矢量風(fēng)和相對(duì)渦度的差值場(chǎng)，差值場(chǎng)上異常反氣旋環(huán)流區(qū)和相對(duì)渦度大值區(qū)一定程度上反映了副高東西變動(dòng)的敏感區(qū)?？梢钥吹剑x取的關(guān)鍵區(qū)基本涵蓋了異常反氣旋環(huán)流的主體區(qū)域和負(fù)相對(duì)渦度的大值區(qū)，進(jìn)一步表明選取的關(guān)鍵區(qū)能夠很好地反映副高的東西變動(dòng)。

4 次季節(jié)尺度副高東西變動(dòng)事件及其副高變化的特征

4.1 次季節(jié)尺度副高東西變動(dòng)事件的選取

根據(jù)以上定義，利用濾波處理后的資料分別得到前夏和后夏次季節(jié)尺度異常的副高東西變動(dòng)指數(shù)序列，圖4 分別為前夏（圖4a）和后夏（圖4b）副高指數(shù)的功率譜分析，表明副高變動(dòng)有顯著的10～30 天次季節(jié)特征。例如圖4c 為2018 年夏季副高指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步表明副高東西變動(dòng)的次季節(jié)特征。為了使分析能夠更加突出副高東西變動(dòng)特征及其對(duì)西南地區(qū)降水的影響，選取異常偏東和偏西事件進(jìn)行分析。選取標(biāo)準(zhǔn)為：VORT-early 和VORT-late 標(biāo)準(zhǔn)化值連續(xù)4 天大于1.0 和小于?1.0分別表示一次異常偏東和偏西事件，并要求每次事件的峰值日間隔至少大于10 天，以保證一個(gè)次季節(jié)尺度周期內(nèi)僅有一次偏東或偏西事件，如果峰值日間隔小于10 天，則定義為同一次事件（Ren et al., 2015）。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)分別選取前夏次季節(jié)尺度副高異常偏東和偏西事件49 次和42 次，后夏副高異常偏東和偏西事件55 次和49 次，各種事件的累計(jì)天數(shù)均分別超過300 天，具體如表1 所示。

圖3 （a）前夏和（b）后夏700 hPa 副高偏西和偏東事件時(shí)風(fēng)場(chǎng)（矢量，單位：m s?1）和相對(duì)渦度（陰影，單位：10?6 s?1）的差值。紅色矩形框表示關(guān)鍵區(qū)位置Fig.3 Difference fields of wind (vectors, units: m s?1) and relative vorticity (shaded, units: 10?6s?1) at 700 hPa between WPSH westward and westward events in (a) early summer and (b) late summer. Red rectangles indicate the locations of the key areas

圖4 （a）前夏和（b）后夏次季節(jié)異常副高東西指數(shù)的功率譜分析，（c）2018 年5～8 月副高東西指數(shù)的逐日標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系列Fig.4 Power spectrum analysis results of the subseasonal WPSH index in (a) early summer and (b) late summer; (c) the standardized time series of daily WPSH index from May to August 2018

4.2 次季節(jié)尺度副高東西變動(dòng)的特征

圖5 為前夏副高異常偏東和偏西事件期間以及超前和滯后12 天時(shí)500 hPa 5880 gpm 特征線合成的位置，可以清楚看到副高異常東西移動(dòng)過程中副高西脊點(diǎn)逐漸向東或向西變化的過程。偏西事件超前第12 天，5880 gpm 特征線西脊點(diǎn)位于131°E，之后逐漸由東向西推進(jìn)，超前第6 天時(shí)向西推進(jìn)到122°E 附近，超前第3 天時(shí)推進(jìn)至120°E 以西，在偏西事件期間副高西脊點(diǎn)到達(dá)最西端位置，約位于113°E（圖5a）。而在偏西事件滯后的時(shí)段，特征線西脊點(diǎn)又逐漸由西向東撤退，滯后第3 天西脊點(diǎn)東退到118°E 附近，第6 天東退明顯，退至130°E，之后再逐漸東退，滯后第12 天時(shí)，東退至132°E 附近（圖5c）。在偏東事件時(shí)，副高西脊點(diǎn)的變化剛好相反，超前時(shí)西脊點(diǎn)逐漸由西向東退，從119°E 東退至140°E，即達(dá)到副高最東端位置（圖5b），之后又逐漸由東向西推進(jìn)，從140°E 向西推進(jìn)至125°E 附近（圖5d）。

表1 前夏和后夏次季節(jié)尺度副高偏西和偏東事件Table 1 Subseasonal westward and eastward events of W PSH zonal movement in early summer and last summer

同樣地，后夏副高異常偏東和偏西事件過程期間，5880 gpm 特征線西脊點(diǎn)的變化也表現(xiàn)出同樣的特征（圖6）。副高偏西時(shí)，5880 gpm 特征線西脊點(diǎn)逐漸由東向西推進(jìn)，從135°E 推進(jìn)到114°E（圖6a），到達(dá)最西點(diǎn)后又逐漸由西向東退，從114°E 東退至130°E 附近（圖6c）。偏東事件時(shí)，副高逐漸由西向東退，從125°E 東退至149°E 附近（圖6b），到達(dá)最東位置后，又逐漸由東向西推進(jìn)，從149°E 西推進(jìn)至129°E 附近（圖6d）。

在副高異常偏東和偏西事件期間，高低層次季節(jié)環(huán)流異常也可以清楚看到副高東西變動(dòng)相應(yīng)的大氣環(huán)流差異特征。前夏副高偏西事件中，高層200 hPa歐亞中緯度至東亞低緯度地區(qū)呈現(xiàn)出反氣旋（A）—?dú)庑–）—反氣旋（A）—?dú)庑–）異常波列，東亞大陸東部—西北太平洋20°～40°N 地區(qū)異常反氣旋顯著，其南側(cè)的異常偏東氣流與110°～140°E由南向北的異常越赤道氣流在10°～20°N 西太平洋附近形成明顯的氣旋性輻合；12500 gpm 特征線表征的南亞高壓主體位于孟加拉灣北部至青藏高原南部（圖7a1）。500 hPa 在歐洲東部和西北太平洋地區(qū)存在西北—東南向的C—A 異常波列，西北太平洋地區(qū)的異常反氣旋位置比200 hPa 偏南，主體位于10°～30°N 之間，其西北部為氣流上升區(qū)和東南大部為氣流下沉區(qū)；在西北太平洋異常反氣旋東北側(cè)的鄂霍茨克海附近還有一個(gè)異常氣旋，其南側(cè)在中南半島—赤道西太平洋為異常偏東氣流；5880 gpm特征線西脊點(diǎn)向西伸展至112°E 附近，特征線區(qū)域氣流下沉顯著（圖7a2）。700 hPa 主要表現(xiàn)為西北太平洋異常反氣旋環(huán)流顯著，位置與500 hPa 基本一致，其北部邊緣地區(qū)為正渦度，中部和南部的大部分區(qū)域?yàn)樨?fù)渦度，主體區(qū)域的負(fù)渦度明顯，并向西擴(kuò)展至90°E 附近，正負(fù)渦度的變化與500 hPa垂直氣流的變化相對(duì)應(yīng)；3150 gpm 特征線位置偏西，西脊點(diǎn)位于115°E 附近（圖7a3）。副高偏東事件中，高低層環(huán)流變化剛好相反。值得注意的是，偏東事件中200 hPa 歐亞中低緯度地區(qū)C—A—C—A 異常緯向波列以及500 hPa 從歐洲東部中緯度至西北太平洋地區(qū)的A—C 波列更加明顯。500 hPa垂直速度和700 hPa 渦度的變化與偏西事件相比剛好相反（圖7b1–b3）。

圖5 前夏副高東、西事件時(shí)588 dagpm 特征線超前和滯后的合成：（a）偏西超前；（b）偏東超前；（c）偏西滯后；（d）偏東滯后Fig.5 Leading and lagging composites of 588-dagpm characteristic lines during WPSH westward and eastward events in early summer: (a) Leading westward events; (b) leading eastward events; (c) lagging westward events; and (d) lagging eastward events

后夏，高低層異常環(huán)流與前夏既有相似之處，也存在一定的差異。500 hPa 和700 hPa 東亞東部的次季節(jié)環(huán)流異常與前夏基本一致，東亞東部從中高緯度至低緯度，副高偏西事件時(shí)為C—A 異常經(jīng)向波列，偏東時(shí)為A—C 異常經(jīng)向波列，特征線位置也表現(xiàn)出明顯的偏東和偏西變化（圖8a2–a3，圖8b2–b3）。差異最大主要表現(xiàn)在200 hPa 中高緯度和東亞東部的異常波列變化，后夏東亞東部的經(jīng)向波列特征更加明顯，副高偏西時(shí)東亞東部從高緯度至低緯度為C—A—C 異常經(jīng)向波列（圖8a1），偏東時(shí)歐亞中高緯度至東亞東部C—A—C—A—C—A 的異常波列，其中東亞高緯度至低緯度的A—C—A 的經(jīng)向波列也非常顯著（圖8b1）。另外，后夏200 hPa 南亞高壓在副高偏西時(shí)其東部脊點(diǎn)向東伸展的特征也非常明顯，東脊點(diǎn)向東伸展至130°E 附近，而副高偏東時(shí)東脊點(diǎn)僅向東伸展至110°E 附近，副高與南亞高壓“相向而行，相背而離”的特征在后夏表現(xiàn)得更加清晰。

前夏和后夏高層200 hPa 的環(huán)流差異在一定程度上表明，前夏和后夏中高緯度波列變化對(duì)副高東西異常的影響路徑是不同的，前夏的波列主要以緯向傳播的影響為主，而后夏緯向波列以緯向路徑東傳至鄂霍次克海附近之后，再以經(jīng)向波列向南傳播，進(jìn)而影響副高的東西異常。為了進(jìn)一步分析中高緯度波列變化對(duì)副高的影響，圖9 給出前夏和后夏副高東西變動(dòng)指數(shù)回歸的200 hPa 流函數(shù)和波通量，可以清楚看到，對(duì)于前夏而言，中低緯度異常波列的變化伴隨著從北大西洋中部—?dú)W洲東部—巴爾喀什湖—東亞和西北太平洋地區(qū)的能量傳輸；后夏副高的變化則更多地與東亞中高緯度地區(qū)波能量的傳輸有關(guān)。

另外，副高作為鏈接高緯度和低緯度環(huán)流的重要紐帶，其東西變動(dòng)與高低緯度環(huán)流的變化密切聯(lián)系。從圖7 和圖8 可以看到，不管是前夏還是后夏，副高偏西時(shí)副高北側(cè)的異常氣旋性環(huán)流發(fā)展，環(huán)流西部的異常偏北氣流有利于引導(dǎo)中高緯度地區(qū)的冷空氣南下影響中國(guó)氣候；而在副高異常偏東時(shí)，副高北側(cè)異常反氣旋的發(fā)展卻不利于引導(dǎo)冷空氣南下影響。同時(shí)，從熱帶地區(qū)的流場(chǎng)變化可以看到，副高偏西時(shí)，西北太平洋地區(qū)加強(qiáng)的異常反氣旋南側(cè)為異常東風(fēng)，并向西擴(kuò)展至孟加拉灣地區(qū)，不利于孟加拉灣南支低壓槽的發(fā)展，相反，在副高偏東時(shí)，西北太平洋地區(qū)異常氣旋發(fā)展，其南側(cè)的西太平洋至孟加拉灣為異常西風(fēng)，有利于孟加拉灣地區(qū)南支低壓槽的發(fā)展。

圖6 同圖5，但為后夏Fig.6 Same as Fig.5, but in late summer

5 次季節(jié)尺度副高變化與西南地區(qū)降水的關(guān)系及其影響的物理過程

圖7 前夏副高偏西（左列）和偏東（右列）事件期間（a1、b1）200 hPa 高度（等值線，單位：dagpm）和矢量風(fēng)（箭頭，單位：m s?1）；（a2、b2）500 hPa 高度（等值線，單位：dagpm）、矢量風(fēng)（箭頭，單位：m s?1）和垂直速度（陰影，單位：Pa s?1）；（a3、b3）700 hPa高度（等值線，單位：dagpm）、矢量風(fēng)（箭頭，單位：m s?1）和相對(duì)渦度（陰影，單位：10?6 s?1）的合成場(chǎng)Fig.7 Composite fields of (a1, b1) 200 hPa height（isolines, units: dagpm）and wind (vector arrows, units: m s?1), (a2, b2) 500 hPa height (isolines,units: dagpm), wind (vector arrows, units: m s?1) and vertical velocity (shaded area, units: Pa s?1), and (a3, b3) 700 hPa height (isolines, units: dagpm),wind (vector arrows, unit: m s?1) and relative vorticity (shaded, units: 10?6 s?1) during WPSH eastward (right column) and westward (left column)e vents in early summer

副高是一個(gè)大尺度的環(huán)流系統(tǒng)，其東西變動(dòng)會(huì)通過中高緯度長(zhǎng)波槽脊，以及中低緯度環(huán)流系統(tǒng)的不同配置，對(duì)其附近甚至對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響。圖10 分別為相應(yīng)副高異常東西變動(dòng)過程中西南地區(qū)次季節(jié)降水異常超前和滯后的合成，可以看到前夏和后夏副高西伸和東退過程中西南地區(qū)降水的演變過程。首先來看副高偏西和偏東事件期間次季節(jié)降水的異常分布，可以看到初夏副高偏西時(shí)，重慶、貴州、四川中部和南部、云南西部邊緣地區(qū)的降水偏多，而云南大部，尤其是中部、北部和東部，以及四川中東部降水顯著偏少（圖10a5）；副高偏東時(shí)，四川大部、貴州、重慶降水主要以偏少為主，而云南除了西部邊緣地區(qū)和東部部分地區(qū)降水偏少外，大部分地區(qū)降水主要以偏多為主（圖10b5）。后夏副高偏東和偏西事件期間西南地區(qū)的降水差異更加明顯，副高偏西時(shí)西南地區(qū)除云南西北部、貴州北部、四川東部降水偏少外，其余大部分地區(qū)降水偏多（圖10c5），而偏東時(shí)除云南中部、貴州北部、四川東北部的少部分地區(qū)降水偏多，其余大部分地區(qū)降水偏少（圖10d5）?？傮w來看，副高異常東西事件中，前夏西南地區(qū)降水變化的區(qū)域差異特征明顯，即副高偏西（東）時(shí)，貴州和重慶降水偏多（偏少），云南降水偏少（偏多）；后夏西南大部分地區(qū)降水變化的一致性較好，副高偏西時(shí)主要以偏多為主，偏東時(shí)以偏少為主。

圖8 同圖7，但為后夏Fig.8 Same as Fig.7, but in late summer

進(jìn)一步分析副高異常東西事件超前和滯后時(shí)西南地區(qū)異常降水合成，可以清楚看到副高逐漸向西推進(jìn)和向東撤退的過程中西南地區(qū)降水的演變特征。對(duì)于前夏副高偏西事件而言，超前第12 天西南大部分地區(qū)降水偏少，四川和貴州之間有范圍較小的降水偏多區(qū)（圖10a1）；超前第9 天四川至貴州的降水偏多區(qū)范圍擴(kuò)展，而西南東部和云南西部的降水偏少?gòu)?qiáng)度逐漸減弱（圖10a2）；超前第6 天降水偏多的范圍進(jìn)一步擴(kuò)展覆蓋西南北部，中心區(qū)域逐漸東移（圖10a3）；超前第3 天強(qiáng)降水偏多中心東移至重慶和貴州，而云南大部地區(qū)主要以降水偏少為主，但強(qiáng)度較弱（圖10a4）；偏西事件期間，西南東部降水偏多和云南大部降水偏少的特征顯著（圖10a5）；滯后第3 天和第6 天，最明顯的特征是西南東部重慶、貴州的降水偏多和云南降水偏少的強(qiáng)度逐漸減弱，四川東部降水偏少的范圍逐漸向東擴(kuò)展（圖10a6–a7）；滯后第9～12 天時(shí)，云南大部地區(qū)的降水逐漸轉(zhuǎn)為加強(qiáng)，而四川、重慶、貴州大部降水逐漸減弱（圖10a8–a9）。在前夏副高偏東事件的演變過程中，降水變化的演變也比較明顯，其變化過程和偏西事件的變化過程基本相反（圖10b1–b9）。從以上降水變化過程發(fā)現(xiàn)，前夏副高異常偏東和偏西事件演變過程中西南東部的貴州和重慶地區(qū)的降水變化最明顯，該區(qū)域的降水在副高由東→西→東（西→東→西）的演變過程中呈現(xiàn)出逐漸由少→多→少（多→少→多）的變化特征。副高東西變動(dòng)過程中四川地區(qū)降水的區(qū)域差異較明顯，云南地區(qū)降水雖然在副高東西事件期間的一致性特征比較好，既偏西（東）事件期間降水偏少（多），但從副高東西變動(dòng)的整個(gè)過程來看，其連續(xù)變化的特征并不是很好。例如在前夏偏西事件超前的過程中，云南降水在逐漸減少的過程中，超前第6 天時(shí)降水卻突然出現(xiàn)了偏多變化。偏東事件超前期間也出現(xiàn)了類似變化不連續(xù)的現(xiàn)象。這種變化可能在很大程度上表明了副高對(duì)云南降水影響的復(fù)雜性。

圖9 （a）前夏VORT-early 和（b）后夏VORT-late 指數(shù)回歸的副高異常偏西和偏東事件期間200 hPa 流函數(shù)（陰影，單位：106 m2 s?1）和波通量場(chǎng)（矢量，單位：m2 s?2）。綠色矢量箭頭標(biāo)注表示波通量通過90%的置信水平檢驗(yàn)Fig.9 Regression patterns of streamfunction (shaded areas, units: 106 m2 s?1) and wave activity fluxes (vectors, units: m2 s?2) at 200 hPa during WPSH westward and eastward events on (a) VORT-early and (b) VORT-later indexes. The green arrows represent the wave activity fluxes passing the t est at 90% confidence level

圖10 （續(xù)）Fig.10 (Continued)

從后夏副高偏西事件西南降水的演變過程來看，隨著副高逐漸由東→西→東的變化，相應(yīng)西南大部分地區(qū)的降水也逐漸呈現(xiàn)出由少→多→少的變化特征（圖10c1–c9）；而偏東時(shí)隨著副高逐漸由西→東→西的演變，西南大部分地區(qū)的降水又逐漸呈現(xiàn)出由多→少→多變化特征（圖10d1–d9）。

水汽輸送和氣流的上升下沉分別是影響降水變化的兩個(gè)最重要因子。圖11 分別為前夏VORTearly 副高東西指數(shù)超前滯后回歸的整層水汽通量和通量散度，以及700 hPa 垂直速度次季節(jié)異常分布。可以看到副高異常東退過程中長(zhǎng)江中下游地區(qū)在偏東氣流的影響下，水汽含量逐漸減少，而云南—華南南部、中南半島北部、南?！坡少e海域的水汽含量逐漸增加（圖11a–c）；并在副高東退至最東位置時(shí)，該區(qū)域的水汽積聚達(dá)到最大，此時(shí)在西南地區(qū)，云南大部分地區(qū)水汽輻合明顯，而重慶和貴州大部的水汽輻散顯著（圖11d）；之后在副高逐漸西伸過程中長(zhǎng)江中下游水汽含量逐漸增加，云南—華南南部、中南半島北部、南海—菲律賓海域的水汽含量逐漸減少，并轉(zhuǎn)為水汽輻散（圖11e–f）。相應(yīng)在低層700 hPa 可以看到副高東退過程中，超前第6 天至第3 天西南東部—長(zhǎng)江中下游地區(qū)的氣流下沉和云南、中南半島北部、南海—菲律賓海域的氣流上升均逐漸加強(qiáng)（圖11g–i）；至副高最東位置時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，并通過95%的置信水平檢驗(yàn)（圖11j）；之后在滯后的第3～6 天，隨著副高的逐漸西伸，以上區(qū)域的氣流上升和下沉又逐漸減弱（圖11k–l）。綜合以上水汽和氣流垂直運(yùn)動(dòng)的異常變化，可以看到對(duì)于西南區(qū)域而言，在副高偏東事件中，超前時(shí)副高由西向東撤退過程中，云南區(qū)域氣流上升加上水汽輻合使得降水逐漸增加，而貴州和重慶氣流下沉和水汽輻散使得降水逐漸減少，而滯后期間副高逐漸由東向西推進(jìn)的過程中，云南降水逐漸減少，而貴州和重慶的降水又逐漸增加。副高偏西事件時(shí)副高經(jīng)歷了逐漸由東向西伸展，再逐漸由西向東撤退的變化，該過程中上述區(qū)域水汽和氣流的垂直變化剛好相反，由此導(dǎo)致云南地區(qū)的降水經(jīng)歷了逐漸由多→少→多的變化，而貴州和重慶地區(qū)的降水則逐漸由少→多→少的變化過程（圖10a1?a9）。

圖12 分別為后夏VORT-late 副高東西指數(shù)超前滯后回歸的整層水汽通量和通量散度，以及700 hPa垂直速度次季節(jié)異常分布。西南地區(qū)位于中國(guó)西南部，位置偏西偏南，剛好位于副高西部邊緣地帶，對(duì)副高東西變動(dòng)的影響比較敏感。由于副高的季節(jié)性北抬，后夏副高主體位置較前夏偏北且稍偏東，使得后夏副高東西變動(dòng)影響時(shí)西南地區(qū)降水變化的一致性關(guān)系比較好。與前夏副高偏東事件相類似，后夏副高偏東事件經(jīng)歷了逐漸由西→東→西的變化過程。首先來看相應(yīng)的水汽變化，副高由西至東變化超前的第6 天至第3 天，在偏東水汽輸送的影響下，長(zhǎng)江中下游地區(qū)的水汽含量偏少的區(qū)域逐漸向西南地區(qū)擴(kuò)展，西南地區(qū)水汽含量逐漸減少，而廣西、廣東、菲律賓海域水汽含量逐漸增加（圖12a–c）；副高達(dá)到最東位置時(shí)，四川、貴州、重慶區(qū)域的水汽輻散強(qiáng)度最大，水汽含量減少顯著，云南區(qū)域水汽變化的區(qū)域差異較大，大致呈北部輻合南部輻散的差異變化（圖12d）；在滯后的第3～6 天，西南地區(qū)的水汽輻散強(qiáng)度逐漸減弱，重慶、云南、貴州大部地區(qū)也逐漸轉(zhuǎn)為水汽輻合，水汽含量逐漸增加（圖12e–f）。相應(yīng)低層700 hPa 氣流的垂直運(yùn)動(dòng)可以看到，在西南地區(qū)水汽逐漸減少的同時(shí)，氣流下沉的強(qiáng)度也逐漸加強(qiáng)（圖12g–j），導(dǎo)致西南大部分區(qū)域的降水逐漸減少；之后隨著副高逐漸由東向西推進(jìn)，西南地區(qū)的水汽含量逐漸增加及氣流上升運(yùn)動(dòng)也逐漸加強(qiáng)（圖12k–l），使得西南大部分地區(qū)的降水逐漸增加。副高異常偏西事件中，副高的變化經(jīng)歷了由東→西→東變化的過程，與偏東事件剛好相反，在這一過程中由于水汽和氣流垂直變化的共同作用，導(dǎo)致西南大部分地區(qū)降水經(jīng)歷了少→多→少的變化過程（圖10c1–c9）。

根據(jù)圖11j 和圖12j 中前夏和后夏700 hPa 垂直氣流變化的區(qū)域差異，選取不同的關(guān)鍵區(qū)域，進(jìn)一步分析這些區(qū)域垂直速度超前和滯后12 天的逐日演變，可以清楚看到副高東西變化過程中西南不同區(qū)域700 hPa 垂直氣流的演變特征（圖13）。前夏，隨著副高逐漸西伸，云南區(qū)域的氣流逐漸由上升轉(zhuǎn)為下沉，當(dāng)副高達(dá)到最西端位置時(shí)，云南區(qū)域的下沉氣流達(dá)到最強(qiáng)，之后隨著副高逐漸東退，下沉氣流逐漸減弱，并在滯后第5 天時(shí)轉(zhuǎn)為上升氣流；副高偏東時(shí)云南區(qū)域垂直速度的變化則剛好相反（圖13a）。對(duì)于四川、貴州、重慶的大部分地區(qū)而言，垂直速度的變化與云南區(qū)域剛好相反，隨副高逐漸西伸，上升氣流逐漸加強(qiáng)，副高達(dá)到最西端位置時(shí)，上升氣流最強(qiáng)，之后隨著副高的逐漸東退上升氣流逐漸減弱，滯后第10 天時(shí)轉(zhuǎn)為下沉氣流。副高偏東事件中，垂直速度的變化則剛好相反（圖13b）。

圖11 根據(jù)前夏副高東西指數(shù)VORT-early 超前滯后回歸的（a–f）水汽通量（矢量，單位：kg m?1 s?1）和水汽通量散度（陰影，單位：10?5 kg m?2 s?1），以及（g–l）700 hPa 垂直速度（陰影，單位：Pa s?1）次季節(jié)尺度異常。綠色箭頭為通過95%置信水平檢驗(yàn)的水汽通量，黑色圓點(diǎn)標(biāo)注的區(qū)域?yàn)樗可⒍群痛怪彼俣韧ㄟ^95%置信水平檢驗(yàn)，（j）中綠色矩形框標(biāo)注為選取垂直速度顯著的關(guān)鍵區(qū)域，右列圖中的黑色實(shí)線為零值線，所有圖中的紅色實(shí)線為西南各省省界Fig.11 Leading and lagging regressions of (a–e) subseasonal-scale water vapor flux (vectors, units: kg m?2 s?1) and divergence of water vapor flux(shaded, units: 10?5 kg m?2 s?1), and (g–j) 700-hPa vertical velocity (units: Pa s?1) on the WPSH index VORT in early summer. The green arrows represent the moisture flux that exceed the 95% significance test. The black dots represent the divergence of moisture flux and vertical velocity passing the test at 95% confidence level. Black solid lines denote 0 value line in right column maps and red solid lines denote the provincial boundary of Southwest China

后夏，云南區(qū)域垂直速度的變化與前夏剛好相反，偏西事件過程中，云南區(qū)域上升氣流經(jīng)歷了逐漸加強(qiáng)→強(qiáng)→減弱，然后再轉(zhuǎn)為氣流下沉的過程；偏東事件過程中，垂直氣流的變化剛好相反，逐漸由上升氣流轉(zhuǎn)為下沉氣流并加強(qiáng)，然后下沉氣流逐漸減弱（圖13c）。貴州地區(qū)垂直氣流變化與云南剛好相反，偏西（東）事件過程中，氣流變化逐漸由上升（下沉）到下沉（上升），再逐漸轉(zhuǎn)為上升（下沉）（圖13d）。以上不同區(qū)域垂直氣流的上升或下沉隨著副高的東西變動(dòng)呈現(xiàn)出明顯不同的特征。

圖12 同圖11，但為后夏Fig.12 Same as Fig.11, but in late summer

圖13 前夏和后夏700 hPa 不同區(qū)域（見圖11j 和圖12j 矩形框標(biāo)注的關(guān)鍵區(qū)）垂直速度（單位：Pa s?1）超前和滯后12 天的逐日變化Fig.13 Daily variation of vertical velocity leading and lagging 12 d (units: Pa s?1) at 700 hPa over different regions (the key regions marked by rectangular boxes in Fig.11j and Fig.12j) in early and late summers

綜上所述，次季節(jié)尺度上副高的東西變化與夏季西南地區(qū)的降水密切聯(lián)系，但不同區(qū)域的降水與副高變化的關(guān)系有所不同。對(duì)于貴州、重慶和四川大部分地區(qū)而言，前夏和后夏副高影響下的降水變化比較一致，即副高偏西事件（東）時(shí)，降水主要以偏多（偏少）為主。而對(duì)于云南大部分地區(qū)而言，在前夏和后夏副高影響背景下的降水變化剛好相反：前夏，副高偏西（偏東）事件對(duì)應(yīng)云南大部分地區(qū)的降水偏少（偏多）；而與之相反，后夏副高偏西（偏東）事件對(duì)應(yīng)云南大部分地區(qū)的降水偏多（偏少）為主。降水的變化與副高東西變動(dòng)過程中副高外圍氣流的水汽輸送和垂直氣流的變化有關(guān)。我們知道，孟加拉灣南支槽的活動(dòng)與西南地區(qū)的水汽輸送密切聯(lián)系，圖7 和圖8 表明副高偏西（東）時(shí)環(huán)流的變化不利于（有利于）孟加拉灣南支低壓槽發(fā)展，本節(jié)的分析進(jìn)一步表明了南支槽活動(dòng)對(duì)云南大部-華南水汽活動(dòng)的影響，即副高偏東（西）時(shí)，云南大部—華南水汽增加（減少）。另外，冷空氣的活動(dòng)也是影響降水異常的一個(gè)方面，副高偏西（東）時(shí)貴州、重慶以及四川部分地區(qū)的降水增加（減少）可能也與副高西（東）變化時(shí)影響東亞的冷空氣加強(qiáng)（減弱）活動(dòng)有關(guān)。

從以上分析也看到，在西南三省一市中，受副高東西變動(dòng)的影響，重慶和貴州降水變化一致偏多或一致偏少的特征是比較明顯的，而四川和云南降水變化的區(qū)域差異較大。例如：在前夏，四川中部和東部地區(qū)的降水變化，以及云南西南和東南邊緣地區(qū)的降水變化均呈現(xiàn)明顯的區(qū)域差異；后夏，云南中北部和南部地區(qū)的降水變化，四川中部和東部地區(qū)的降水變化也同樣存在顯著區(qū)域差異。其原因之一可能與地理位置有關(guān)，云南和四川比重慶和貴州更偏西，受副高東西變動(dòng)影響就更加敏感；其次，由于副高變化與周圍環(huán)流系統(tǒng)的不同配置，對(duì)于處于副高西部邊緣地帶的云南和四川，在副高東西變動(dòng)時(shí)，受副高邊緣的其他系統(tǒng)，例如高原低渦、南支西風(fēng)帶波動(dòng)等系統(tǒng)的影響顯著。更細(xì)致的分析還有待于進(jìn)一步的詳細(xì)工作。

6 結(jié)論和討論

本文根據(jù)副高的季節(jié)變化和影響差異，分別選取前夏（15°～27°N，110°～140°E）和后夏（20°～30°N，110°～145°E）兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域的平均相對(duì)渦度定義了副高的東西變動(dòng)指數(shù)，該指數(shù)具有顯著的10～30 天次季節(jié)周期，能夠很好表征副高次季節(jié)尺度東西變動(dòng)特征，指數(shù)為正表示副高偏東，為負(fù)表示副高偏西。從次季節(jié)尺度對(duì)前夏和后夏副高東西變動(dòng)特征進(jìn)行了深入的分析，并進(jìn)一步討論了副高次季節(jié)尺度東西變動(dòng)與西南地區(qū)降水異常的關(guān)系及其影響過程，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）根據(jù)前夏和后夏次季節(jié)副高東西變動(dòng)指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化值，前夏和后夏共選取偏西事件91 次（654 天）和偏東事件104 次（724 天）。對(duì)不同事件的合成分析表明，在副高異常偏西事件中，副高5880 gpm 特征線經(jīng)歷了逐漸由東向西，再逐漸由西向東的變化過程，在這一變動(dòng)過程中，副高西脊點(diǎn)東西移動(dòng)接近20 個(gè)經(jīng)距；與之相反，在副高偏東事件中，5880 gpm 特征線經(jīng)歷了逐漸由西向東，再逐漸由東向西的變動(dòng)過程，西脊點(diǎn)東西移動(dòng)同樣高達(dá)20 個(gè)經(jīng)距。

（2）不論在前夏還是后夏，當(dāng)副高達(dá)到最西位置時(shí)，中國(guó)東南部至西北太平洋地區(qū)從高層至低層有一個(gè)次季節(jié)異常反氣旋環(huán)流，在該異常反氣旋環(huán)流主體區(qū)域氣流上升和反氣旋負(fù)渦度顯著，而其南北兩側(cè)為氣流下沉和正渦度，其中，北側(cè)的氣流下沉和正渦度活動(dòng)比南側(cè)明顯。當(dāng)副高達(dá)到最東位置時(shí)，以上區(qū)域的環(huán)流變化剛好相反。副高東西變化與中高緯度環(huán)流密切聯(lián)系，值得注意的是前夏和后夏200 hPa 中高緯度波列對(duì)副高東西變動(dòng)的影響路徑是不同的，前夏主要以緯向波列傳播影響為主，而后夏緯向波列以緯向路徑東傳至鄂霍次克海附近之后，再以經(jīng)向波列向南傳播，影響副高的東西變動(dòng)。

（3）夏季次季節(jié)尺度副高東西變動(dòng)與中國(guó)西南地區(qū)的降水變化密切聯(lián)系，總體而言，副高偏西變化時(shí)，西南大部分地區(qū)的降水增加，偏東變化時(shí)大部分地區(qū)的降水減少。但不同區(qū)域的降水對(duì)副高東西變動(dòng)的響應(yīng)有所不同。對(duì)于貴州、重慶、四川的大部地區(qū)而言，前夏和后夏副高影響背景下的降水變化比較一致，在副高偏西事件（東）時(shí)，副高逐漸由東→西→東（西→東→西）變化的過程中，降水相應(yīng)呈現(xiàn)出少→多→少（多→少→多）的變化。而對(duì)于云南大部分地區(qū)而言，降水與副高東西變動(dòng)的關(guān)系在前夏和后夏剛好相反：前夏，副高偏西（東）事件副高由東→西→東（西→東→西）逐漸變化的過程中，云南大部分地區(qū)相應(yīng)由多→少→多（少→多→少）的變化；后夏，這種變化卻剛好相反。

（4）次季節(jié)尺度上西南地區(qū)降水對(duì)副高東西變動(dòng)的響應(yīng)與副高東西變動(dòng)時(shí)副高北側(cè)和主體區(qū)域的水汽和氣流的垂直運(yùn)動(dòng)有很大關(guān)系。副高在逐漸西移過程中，副高西北側(cè)水汽含量逐漸增加，而副高主體區(qū)域及其西部地區(qū)的水汽含量逐漸減弱，在副高北側(cè)氣流上升運(yùn)動(dòng)以及副高主體及其西部氣流下沉運(yùn)動(dòng)逐漸加強(qiáng)的影響下，西南大部分地區(qū)的降水逐漸加強(qiáng)；而在副高由西向東相反的變化過程中，由于水汽含量和氣流垂直運(yùn)動(dòng)不同變化的影響，西南大部分地區(qū)的降水逐漸減少。

副高是一個(gè)大尺度的環(huán)流系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)的天氣氣候有十分重要的制約作用，過去的大部分工作主要從月平均和季節(jié)平均的角度來研究副高變化的影響，發(fā)現(xiàn)副高異常與我國(guó)東部汛期雨帶的位置、夏季降水的季節(jié)進(jìn)程，甚至降水的年際變化等均有十分重要的影響。但作為一個(gè)大尺度環(huán)流系統(tǒng)，副高變化的次季節(jié)特征也比較明顯，早期的研究發(fā)現(xiàn)副高變化顯著的準(zhǔn)雙周振蕩特征（錢貞成和喻世華, 1991; 張韌和喻世華, 1992; Guan et al.,2018），本文正是針對(duì)副高次季節(jié)變化，研究了次季節(jié)尺度內(nèi)副高東西變動(dòng)對(duì)西南地區(qū)降水的影響，發(fā)現(xiàn)了次季節(jié)尺度上西南地區(qū)降水與副高的東西變動(dòng)有十分密切的聯(lián)系。但在分析中我們也注意到，副高變化影響時(shí)重慶和貴州降水的一致性特征比較好，而四川和云南降水變化的區(qū)域差異較大，并存在很大的季節(jié)差異，這不僅與副高的季節(jié)變化有關(guān)，有可能還與副高變化和周圍環(huán)流系統(tǒng)的不同配置有關(guān)。西南地區(qū)位于副高西部，受副高東西變動(dòng)幅度大小的影響比較敏感，由于四川和云南地處西南地區(qū)更偏西的位置，受副高東西變動(dòng)的影響就更加顯著。同時(shí)，由于副高西部存在的西風(fēng)帶高原波動(dòng)、孟加拉灣印緬槽等中小尺度環(huán)流系統(tǒng)的影響，西南地區(qū)的天氣就更為復(fù)雜。因此，在次季節(jié)尺度，副高與周圍環(huán)流系統(tǒng)不同配置對(duì)西南地區(qū)的影響是值得我們進(jìn)一步研究的重要問題。

另外，很多研究指出副高與降水區(qū)之間的彼此相互作用和制約的關(guān)系，認(rèn)為副高西伸首先促使大陸降水加強(qiáng)和向西發(fā)展，但隨著副高的西伸，切斷了西南氣流水汽輸送，大陸降水隨之減弱，副高也逐漸退出大陸，強(qiáng)調(diào)了降水區(qū)的熱力強(qiáng)迫與東亞季風(fēng)環(huán)流對(duì)副高活動(dòng)的制約影響（喻世華和王紹龍,1989; 錢貞成和喻世華, 1991）。從本文的分析我們也看到在副高次季節(jié)尺度上，副高東西變動(dòng)呈現(xiàn)出顯著的周期特征，副高由東向西逐漸變動(dòng)過程中，西南大部分地區(qū)的降水是逐漸增加的，尤其是西南偏東的貴州和重慶地區(qū)降水增加現(xiàn)象比較明顯，這與之前很多工作中所強(qiáng)調(diào)的副高西伸時(shí)大陸降水逐漸加強(qiáng)的結(jié)論是一致的，但在副高由西至東變化過程中，西南大部分地區(qū)的降水又逐漸減少。因此，有關(guān)西南地區(qū)的降水所釋放的潛熱加熱與副高東西變動(dòng)的關(guān)系還有待于進(jìn)一步的研究。